JPH08246944A - Cylinder for internal combustion engine and manufacture thereof - Google Patents
Cylinder for internal combustion engine and manufacture thereofInfo
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- JPH08246944A JPH08246944A JP4799195A JP4799195A JPH08246944A JP H08246944 A JPH08246944 A JP H08246944A JP 4799195 A JP4799195 A JP 4799195A JP 4799195 A JP4799195 A JP 4799195A JP H08246944 A JPH08246944 A JP H08246944A
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダに係
り、特に溶射法によりシリンダライナー内面に硬質皮膜
を形成した溶射シリンダおよびその製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder of an internal combustion engine, and more particularly to a thermal spraying cylinder having a hard coating formed on the inner surface of a cylinder liner by a thermal spraying method and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、図１６および図１７に示すような
内燃機関のシリンダ５１を構成するシリンダライナー
（シリンダボア）５２の内面は、ピストン５３のピスト
ンスカート部５４やピストンリング５５との摺動に耐え
得るため、全面に均一な表面処理が施されたり、あるい
は硬化処理による硬質層５６が設けられている。すなわ
ち、高性能エンジンにおいては、ピストンリング５５の
摩耗によるエンジン性能の低下を防ぐため、当該ピスト
ンリング５５を複数本（２本，３本）使用したり、高硬
度材料を適用したりしていることから、ピストンリング
材とピストン材との性状差が大きくなり、両者に適応し
た材料は得られなくなっている。そこで、今日では、高
性能化されたピストンリング材に対応する硬質層５６が
シリンダライナー５２の内面の全面に均一に形成され、
これにより耐摩耗性を確保している。2. Description of the Related Art At present, an inner surface of a cylinder liner (cylinder bore) 52 constituting a cylinder 51 of an internal combustion engine as shown in FIGS. 16 and 17 is slidable on a piston skirt portion 54 of a piston 53 and a piston ring 55. In order to withstand, a uniform surface treatment is applied to the entire surface, or a hard layer 56 is provided by hardening treatment. That is, in a high-performance engine, in order to prevent deterioration of engine performance due to wear of the piston ring 55, a plurality of piston rings 55 (two or three) are used or a high hardness material is applied. Therefore, the property difference between the piston ring material and the piston material becomes large, and it is no longer possible to obtain a material adapted to both. Therefore, today, a hard layer 56 corresponding to a high performance piston ring material is uniformly formed on the entire inner surface of the cylinder liner 52,
This ensures wear resistance.
【０００３】上記硬質層５６は、分散めっきによるＮｉ
ーＰ−ＳｉＣや、加熱した溶射材料のＦｅーＣｒ−Ｃ，
Ｃｒ2 Ｏ3 −Ｍｏを吹き付ける溶射法などにより形成さ
れることが多い。また、相手材としては、Ｃｒ，Ｎｉ−
Ｐ−Ｓｉ3 Ｎ4 めっきが施されたり、Ｍｏ，Ｎｉ−Ｃ
ｒ，ＦｅーＭｏが溶射されたり、あるいはＣｒＮ，Ｔｉ
Ｎイオンプレーティングがコーティングされたピストン
リングや、アルミニウム合金製ピストン等が主流であ
る。なお、図において５７はピストンピン、５８はクラ
ンク、５９はコンロッドである。The hard layer 56 is made of Ni by dispersion plating.
-P-SiC, heated Fe-Cr-C of thermal spray material,
It is often formed by a thermal spraying method in which Cr 2 O 3 —Mo is sprayed. Further, as the mating material, Cr, Ni-
P-Si 3 N 4 plating, Mo, Ni-C
r, Fe-Mo is sprayed, or CrN, Ti
The mainstream is a piston ring coated with N ion plating and a piston made of an aluminum alloy. In the figure, 57 is a piston pin, 58 is a crank, and 59 is a connecting rod.
【０００４】このような内燃機関においては、クランク
５８の往復回転運動に伴い、ピストンピン５７に対して
垂直方向へのピストンスラスト力が働くことになること
から、ピストン５３は図１６におけるＤ−Ｄ′方向に首
振り挙動を起こす。そのため、ピストン５３とシリンダ
ライナー５２との接触は、ピストンリング５５とシリン
ダライナー５２との摺動の他に、ピストンスカート部５
４とシリンダライナー５２との衝突という態様でも生じ
ている。In such an internal combustion engine, since the piston thrust force in the vertical direction acts on the piston pin 57 as the crank 58 reciprocally rotates, the piston 53 is DD in FIG. It causes a swinging motion in the'direction. Therefore, the contact between the piston 53 and the cylinder liner 52 is caused by the piston skirt portion 5 in addition to the sliding movement between the piston ring 55 and the cylinder liner 52.
4 and the cylinder liner 52 collide with each other.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の内燃機関のシリンダ５１では、高性能ピストン
リング５５に適応した単一の硬質層５６がシリンダライ
ナー５２の内面全面に形成されているので、当該ピスト
ン材に対する硬質層５６の攻撃性が高くて、ピストン５
３の摩耗が生じ、これによりピストン５３の焼き付きや
スラップ音が大きくなるなどの問題を有していた。そこ
で、従来はこれら問題を解決するために、相対的に軟ら
かいピストンスカート部５４にＳｎめっきやＭｏＳ2 の
コーティング処理を施して摺動特性を改善しているが、
これによると明らかにコスト高を招くという不都合があ
った。However, in the cylinder 51 of the conventional internal combustion engine described above, the single hard layer 56 adapted to the high performance piston ring 55 is formed on the entire inner surface of the cylinder liner 52. The hardness of the hard layer 56 against the piston material is high, and the piston 5
There was a problem that abrasion of No. 3 occurred, which caused seizure of the piston 53 and increased slap noise. Therefore, conventionally, in order to solve these problems, a relatively soft piston skirt portion 54 is subjected to Sn plating or MoS 2 coating treatment to improve sliding characteristics.
According to this, there is a disadvantage that the cost is obviously increased.
【０００６】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ピストンリングに対する耐
スカッフィング性が高く、かつピストンスカート部に対
して攻撃性の低いシリンダライナーの内面を持ち、加工
コストの低減を図ることが可能な内燃機関のシリンダお
よびその製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to have an inner surface of a cylinder liner which has a high scuffing resistance to a piston ring and a low aggression property to a piston skirt portion. An object of the present invention is to provide a cylinder of an internal combustion engine capable of reducing the processing cost and a manufacturing method thereof.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、シリンダライ
ナーの内面に溶射皮膜を形成し、該溶射皮膜によりピス
トンリングの摺動面を高硬度域とし、他の部分を低硬度
域として構成している。In order to solve the above problems of the prior art, in the present invention, a thermal spray coating is formed on the inner surface of the cylinder liner, and the sliding surface of the piston ring is made to have a high hardness by the thermal spray coating. The other area is configured as a low hardness area.
【０００８】また、他の本発明においては、シリンダラ
イナーの内面に異なる硬度の溶射皮膜を形成し、該溶射
皮膜により、ピストン上死点においてピストンリングに
よるスカッフィング力を受ける面を高硬度域とし、該高
硬度域からピストン下死点までにおけるピストンリング
の摺動面を中硬度域および硬度遷移域のいずれか一方と
し、その他の部分を低硬度域として構成している。Further, in another aspect of the present invention, a sprayed coating having different hardness is formed on the inner surface of the cylinder liner, and the surface subjected to the scuffing force of the piston ring at the piston top dead center is set to a high hardness region by the sprayed coating. The sliding surface of the piston ring from the high hardness region to the piston bottom dead center is one of the medium hardness region and the hardness transition region, and the other portion is the low hardness region.
【０００９】また、他の本発明においては、ブラスト処
理を行ってシリンダライナーの内面を粗面化し、この粗
面化しているシリンダライナーの内面に、硬度領域に応
じて溶射ガンから加熱した溶射材料の粉末を溶射するこ
とにより溶射皮膜を形成し、その後、前記溶射皮膜を研
削加工して溶射シリンダを製造している。In another aspect of the present invention, the inner surface of the cylinder liner is roughened by blasting, and the inner surface of the roughened cylinder liner is heated by a thermal spray gun according to the hardness region. A thermal spray coating is formed by spraying the powder of No. 1, and then the thermal spray coating is ground to produce a thermal spray cylinder.
【００１０】[0010]
【作用】本発明に係る内燃機関のシリンダでは、シリン
ダライナーの内面に溶射皮膜を形成し、該溶射皮膜によ
りピストンリングの摺動面を高硬度域とし、他の部分を
低硬度域として構成しているため、ピストンリングによ
るスカッフィング力を強く受ける部分では十分な耐スカ
ッフィング性を有し、ピストンリングが接触しない部分
では耐スカッフィング性よりもピストンスカート部に対
する攻撃性の低いシリンダライナーの内面が得られると
ともに、従来のシリンダでは必要であったピストンスカ
ート部に対するＳｎめっき処理やＭｏＳ2 のコーティン
グ処理が不要となる。In the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention, a spray coating is formed on the inner surface of the cylinder liner, and the sliding surface of the piston ring is made to have a high hardness region and the other portions are made to have a low hardness region by the spray coating. Therefore, the inner surface of the cylinder liner has sufficient scuffing resistance at the part where the scuffing force of the piston ring is strongly received, and is less aggressive to the piston skirt part than the scuffing resistance at the part where the piston ring does not contact. At the same time, the Sn plating process and the MoS 2 coating process for the piston skirt portion, which are required in the conventional cylinder, are not required.
【００１１】また、他の本発明に係る内燃機関のシリン
ダでは、シリンダライナーの内面に異なる硬度の溶射皮
膜を形成し、該溶射皮膜により、ピストン上死点におい
てピストンリングによるスカッフィング力を受ける面を
高硬度域とし、該高硬度域からピストン下死点までにお
けるピストンリングの摺動面を中硬度域および硬度遷移
域のいずれか一方とし、その他の部分を低硬度域として
構成しているため、高硬度域と低硬度域の境界における
急激な硬度変化が無くなって徐々に変化し、ピストンリ
ングなどの相手材に対して耐摩耗性の向上が図れる。Further, in another cylinder of the internal combustion engine according to the present invention, a spray coating having different hardness is formed on the inner surface of the cylinder liner, and the spray coating forms a surface which receives the scuffing force by the piston ring at the top dead center of the piston. The high hardness region, the sliding surface of the piston ring from the high hardness region to the piston bottom dead center is one of the medium hardness region and the hardness transition region, and the other portions are configured as the low hardness region, The rapid hardness change at the boundary between the high hardness region and the low hardness region disappears and gradually changes, and the wear resistance of the mating material such as the piston ring can be improved.
【００１２】また、他の本発明に係る内燃機関のシリン
ダの製造方法では、ブラスト処理を行ってシリンダライ
ナーの内面を粗面化し、この粗面化しているシリンダラ
イナーの内面に、硬度領域に応じて溶射ガンから加熱し
た溶射材料の粉末を溶射することにより溶射皮膜を形成
し、その後、前記溶射皮膜を研削加工して溶射シリンダ
を製造しているため、溶射皮膜の緻密性を変えたり、あ
るいは２種類以上の溶射材料を用いたりして、ピストン
リングによるスカッフィング力を強く受ける部分と受け
ない部分、またはピストンリングが接触する部分と接触
しない部分に応じて、シリンダライナーの硬度域を簡単
に変えることができ、要求される性能とコストに見合っ
たタイプのシリンダを選択することが可能となる。In another method of manufacturing a cylinder for an internal combustion engine according to the present invention, a blast treatment is performed to roughen the inner surface of the cylinder liner, and the inner surface of the roughened cylinder liner is adjusted according to the hardness region. To form a sprayed coating by spraying the powder of the sprayed material heated from the spray gun, and then manufacturing the sprayed cylinder by grinding the sprayed coating, or changing the denseness of the sprayed coating, or By using two or more types of thermal spray materials, the hardness range of the cylinder liner can be easily changed according to the parts that are strongly affected by the scuffing force of the piston ring and those that are not, or the parts that do not contact the piston ring. Therefore, it is possible to select the type of cylinder that matches the required performance and cost.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments.
【００１４】図１〜図９は本発明に係る内燃機関のシリ
ンダの第１実施例を示している。図において、１はシリ
ンダブロックに設けられるシリンダ、２はシリンダ１内
を摺動して上死点と下死点の間を往復するピストンであ
り、当該シリンダ１はシリンダライナー（シリンダボ
ア）３を使用することによって形成されている。ピスト
ン２は、シリンダ１内の爆発圧力をコンロッド４を介し
てクランク５に伝えるとともに、混合気の吸入・圧縮お
よび燃焼ガスの排出の作用を行うものであって、上部に
はピストンリング（４サイクルエンジンの場合はオイル
リング、２サイクルエンジンの場合はセカンドリング）
６が嵌着されており、その下部はピストンスカート部７
となっている。なお、図において、符号８はピストンピ
ンである。1 to 9 show a first embodiment of a cylinder of an internal combustion engine according to the present invention. In the figure, 1 is a cylinder provided in a cylinder block, 2 is a piston that slides in the cylinder 1 and reciprocates between top dead center and bottom dead center, and the cylinder 1 uses a cylinder liner (cylinder bore) 3. It is formed by doing. The piston 2 transmits the explosion pressure in the cylinder 1 to the crank 5 via the connecting rod 4, and also performs the action of sucking / compressing the air-fuel mixture and discharging the combustion gas, and has a piston ring (4 cycles) at the upper part. (Oil ring for engine, second ring for 2-cycle engine)
6 is fitted and the lower part thereof is a piston skirt portion 7
Has become. In the figure, reference numeral 8 is a piston pin.
【００１５】ところで、上記シリンダライナー３は、ピ
ストン２の往復運動時の姿勢制御およびピストンリング
６との組合わせによって燃焼室のガス漏れやクランクケ
ース側の潤滑油漏れを防ぐ機能を有している。したがっ
て、シリンダライナー３の内面は、ピストン２およびピ
ストンリング６と密接に摺動して、様々な力を受けるこ
とになる。By the way, the cylinder liner 3 has a function of preventing gas leakage in the combustion chamber and lubricating oil leakage on the crankcase side by controlling the posture of the piston 2 during reciprocating movement and by combining with the piston ring 6. . Therefore, the inner surface of the cylinder liner 3 slides in close contact with the piston 2 and the piston ring 6 and receives various forces.
【００１６】すなわち、図１に示すピストン２の上死点
では、燃焼室での爆発により生じる複雑な力を受けたピ
ストン２およびピストンリング６はシリンダライナー３
の内面で一軸方向の動きに転換するため、複雑な動きを
封じられたピストン２の力がピストンリング６に伝わ
り、該ピストンリング６によってシリンダライナー３の
内面はかなりのスカッフィング（かき傷）力Ｑ1 を強く
受けることになる。同図における矢印ａは爆発によって
生じる力の方向、矢印ｂはピストン２の往復運動方向お
よび矢印ｃはクランク５の回転方向をそれぞれ示してい
る。That is, at the top dead center of the piston 2 shown in FIG. 1, the piston 2 and the piston ring 6, which have been subjected to a complicated force generated by the explosion in the combustion chamber, are attached to the cylinder liner 3.
Since the inner surface of the cylinder 2 is converted into a uniaxial movement, the force of the piston 2 in which the complicated movement is blocked is transmitted to the piston ring 6, and the inner surface of the cylinder liner 3 is considerably scuffed by the piston ring 6. You will receive 1 strongly. In the figure, an arrow a indicates the direction of the force generated by the explosion, an arrow b indicates the reciprocating direction of the piston 2, and an arrow c indicates the rotating direction of the crank 5.
【００１７】また、図２に示すピストン２の下死点で
は、コンロッド４の挙動によってピストン２の首振りが
生じるため、当該ピストン２の首振り力Ｆ3 によりやは
りシリンダライナー３の内面はピストンリング６からス
カッフィング力Ｑ2 を受けることになる。このスカッフ
ィング力Ｑ2 は、図１に示すスカッフィング力Ｑ1 と比
べると小さな力である（Ｑ1 》Ｑ2 ）。さらに、図３に
示すピストン２の往復運動時では、爆発荷重Ｆ1 もしく
は往復運動による慣性力Ｆ2 と、コンロッド４の挙動に
よって生じる力Ｐとのベクトルの違いから、シリンダラ
イナー３の内面はピストン２の押し付け力Ｑ3 とピスト
ンリング６のスカッフィング力Ｑ4 を受けることにな
る。At the bottom dead center of the piston 2 shown in FIG. 2, the behavior of the connecting rod 4 causes the piston 2 to swing, so that the swinging force F 3 of the piston 2 causes the inner surface of the cylinder liner 3 to move to the piston ring. You will receive scuffing power Q 2 from 6. This scuffing force Q 2 is smaller than the scuffing force Q 1 shown in FIG. 1 (Q 1 >> Q 2 ). Further, during the reciprocating motion of the piston 2 shown in FIG. 3, due to the vector difference between the explosive load F 1 or the inertial force F 2 due to the reciprocating motion and the force P generated by the behavior of the connecting rod 4, the inner surface of the cylinder liner 3 is The pressing force Q 3 of 2 and the scuffing force Q 4 of the piston ring 6 are received.
【００１８】通常、エンジンの始動時において、ピスト
ン２は熱による膨張や種々の圧力によって変形してお
り、ピストンスカート部７がシリンダライナー３の内面
に接触することが知られている。図４における鎖線で囲
まれた部分は、ピストンスカート部７がシリンダライナ
ー３より力を受ける領域を示している。ピストンスカー
ト部７が受ける力は、ピストン２の形状やスラスト側と
反スラスト側の位置による相違によって大小変化する
が、その領域としてはピストンピン中心部９とリング溝
１０との間からスカート下部に至るまでである。したが
って、シリンダライナー３の内面は、領域によってピス
トンリング６およびピストン２から受ける力が異なるこ
とが判る。It is known that when the engine is started, the piston 2 is usually deformed due to thermal expansion and various pressures, and the piston skirt portion 7 comes into contact with the inner surface of the cylinder liner 3. A portion surrounded by a chain line in FIG. 4 shows a region where the piston skirt portion 7 receives a force from the cylinder liner 3. The force received by the piston skirt portion 7 changes in magnitude depending on the shape of the piston 2 and the difference between the position on the thrust side and the position on the anti-thrust side. It is up to. Therefore, it can be understood that the inner surface of the cylinder liner 3 receives different forces from the piston ring 6 and the piston 2 depending on the region.
【００１９】しかして、図５には上記領域の場合分けを
示している。本実施例のＡ領域は、シリンダライナー３
の内面が爆発により生じるピストンリング６のスカッフ
ィング力Ｑ1 を受ける部分である。スカッフィング力Ｑ
1 はかなり大きくなるため、シリンダライナー３の内面
およびピストンリング６が摩耗しやすく、両者には耐摩
耗性の高い高硬度材料を適用することが必要となる。Therefore, FIG. 5 shows the cases classified into the above-mentioned areas. In the area A of this embodiment, the cylinder liner 3
Of the piston ring 6 receives the scuffing force Q 1 of the piston ring 6 generated by the explosion. Scuffing power Q
Since 1 is considerably large, the inner surface of the cylinder liner 3 and the piston ring 6 are easily worn, and it is necessary to apply a high hardness material having high wear resistance to both.
【００２０】また、Ｂ領域は、Ａ領域の下方に位置し、
シリンダライナー３の内面はピストン２の往復運動によ
って生じる当該ピストン２の押し付け力Ｑ3 と、ピスト
ンリング６のスカッフィング力Ｑ4 および下死点でのピ
ストン２の首振り挙動によって生じるピストンリング６
のスカッフィング力Ｑ2 を受ける部分である。ピストン
リング６のスカッフィング力Ｑ2 およびＱ4 は、先に述
べた如く、Ａ領域におけるスカッフィング力Ｑ1 に対し
てかなり低い（Ｑ1 》Ｑ2 〉Ｑ4 ）。しかも、ピストン
材がシリンダライナー内面材よりも低硬度であるため、
ピストン２の押し付け力Ｑ3 は当該ピストン２に影響を
及ぼす。したがって、Ｂ領域でのシリンダライナー内面
材はＡ領域と同等でもよいが、より低い硬度とする方が
良い。The area B is located below the area A,
The inner surface of the cylinder liner 3 has a pressing force Q 3 of the piston 2 generated by the reciprocating motion of the piston 2, a scuffing force Q 4 of the piston ring 6 and a swinging motion of the piston 2 at the bottom dead center.
This is the part that receives the scuffing force Q 2 . The scuffing forces Q 2 and Q 4 of the piston ring 6 are considerably lower than the scuffing force Q 1 in the A region (Q 1 >> Q 2 > Q 4 ) as described above. Moreover, since the piston material has a lower hardness than the cylinder liner inner surface material,
The pressing force Q 3 of the piston 2 affects the piston 2. Therefore, the inner surface material of the cylinder liner in the B region may be equivalent to that in the A region, but it is better to have a lower hardness.
【００２１】さらに、Ｃ領域は、Ｂ領域の下方に位置
し、シリンダライナー３の内面はピストン２の往復運動
によって生じる当該ピストン２の押し付け力Ｑ3 のみを
受ける部分であり、低硬度ピストン材だけに適応したシ
リンダライナー内面材で良いことになる。Further, the C region is located below the B region, and the inner surface of the cylinder liner 3 is a portion that receives only the pressing force Q 3 of the piston 2 generated by the reciprocating motion of the piston 2, and only the low hardness piston material. A cylinder liner inner surface material suitable for
【００２２】以上より、シリンダライナー３の内面にお
ける硬度域の場合分けを行うと、図６に示すような４つ
のタイプが考えられる。タイプαは、ピストンリング６
が摺動する部分とそれ以外の部分に分けて、Ａ領域およ
びＢ領域のシリンダライナー３の内面を高硬度域ａと
し、Ｃ領域のシリンダライナー３の内面を低硬度域ｃと
している。タイプβは、ピストンリング６によるスカッ
フィング力が大きく加わり、摩耗の激しいＡ領域だけを
高硬度域ａとし、Ｂ領域およびＣ領域を低硬度域ｃとし
ている。タイプγは、高硬度域ａと低硬度域ｃとの境界
部の硬度変化が著しいと、ピストン３の摩耗に対しては
あまり良くないことから、Ａ領域を高硬度域ａとし、Ｂ
領域を中硬度域ｂとするとともに、Ｃ領域を低硬度域ｃ
としている。タイプδは、Ａ領域を高硬度域ａとし、Ｂ
領域を高硬度からしだいに硬度を低下させた硬度遷移域
ｄとし、Ｃ領域を低硬度域ｃとしている。タイプδの場
合、シリンダライナー３の内面には硬度が大きく変わっ
た変曲点はなく、他に対して耐摩耗性が向上している。From the above, when the hardness range on the inner surface of the cylinder liner 3 is classified, four types as shown in FIG. 6 can be considered. Type α is a piston ring 6
The inner surface of the cylinder liner 3 in the area A and the area B is divided into a high hardness area a and the inner surface of the cylinder liner 3 in the area C is divided into a low hardness area c. In the type β, the scuffing force of the piston ring 6 is largely applied, and only the A region where the wear is severe is the high hardness region a, and the B region and the C region are the low hardness region c. The type γ is not so good against the wear of the piston 3 when the hardness change at the boundary between the high hardness region a and the low hardness region c is not so good.
Area is set to medium hardness area b, and area C is low hardness area c
And For type δ, the area A is the high hardness area a, and the area B is
A region is defined as a hardness transition region d in which hardness is gradually decreased from high hardness, and a C region is defined as a low hardness region c. In the case of type δ, there is no inflection point on the inner surface of the cylinder liner 3 where the hardness has changed significantly, and wear resistance is improved compared to others.
【００２３】次に、タイプαのシリンダライナー３を具
体例をもって説明する。シリンダ１には、シリンダブロ
ックと一体に形成されるものと、別材料で製作される別
体ライナーを用いて形成されるものが存在する。本実施
例では、アルミニウム合金ＡＣ４Ｃ製のシリンダライナ
ー３を用いるとともに、溶射材料にクロミナ・モリブデ
ンサーメット粉末とモリブデン単独粉末を使用し、モリ
ブデンによるボンド層１１を介在させた状態で、これら
粉末をプラズマ溶射法によりシリンダライナー３の内面
に溶射して溶射皮膜１２，１３の硬質層を形成してい
る。具体的には、図７に示す本実施例におけるタイプα
のシリンダライナー３の場合では、Ａ領域およびＢ領域
の溶射皮膜１２がクロミナ・モリブデンサーメット皮膜
で形成され、Ｃ領域の溶射皮膜１３がモリブデン皮膜で
形成されている。Next, the cylinder liner 3 of type α will be described with a specific example. There are cylinders 1 that are integrally formed with a cylinder block and cylinders that are formed by using a separate liner made of a different material. In this embodiment, the cylinder liner 3 made of aluminum alloy AC4C is used, and chromena molybdenum cermet powder and molybdenum alone powder are used as the thermal spraying material, and the powder is plasma sprayed with the bond layer 11 of molybdenum interposed. The inner surface of the cylinder liner 3 is sprayed by the method to form hard layers of the sprayed coatings 12 and 13. Specifically, the type α in this embodiment shown in FIG.
In the case of the cylinder liner 3, the thermal spray coating 12 in the A and B areas is formed of a chromina molybdenum cermet coating, and the thermal spray coating 13 in the C area is formed of a molybdenum coating.
【００２４】次に、本実施例におけるタイプαのシリン
ダライナー３の製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the type α cylinder liner 3 in this embodiment will be described.
【００２５】（１） まず、溶射皮膜１２，１３の密着
強さを向上させるため、上記シリンダライナー３の内面
に圧縮空気と一緒にアルミナグリッド等のブラスト材を
吹き付けてブラスト処理を行い、該シリンダライナー３
の基材表面を粗面化する。このブラスト処理では、空気
圧が高すぎると基材にブラスト材が突き刺さるので、３
ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の空気圧にて短時間で行うことが望
ましい。 （２） ブラスト処理後に、上記溶射材料をプラズマ溶
射する場合、一般には金属素材間の結合強度が弱いの
で、シリンダライナー３の内面にボンド層１１を設けて
コーティングする。このボンド層１１によって、耐ヒー
トサイクル性，耐熱衝撃性の向上が図れる。なお、溶射
材料の密着強度をそれほど必要としない場合は、当該ボ
ンド層１１を設けずに直接溶射する。(1) First, in order to improve the adhesion strength of the thermal sprayed coatings 12 and 13, a blasting material such as an alumina grid is sprayed on the inner surface of the cylinder liner 3 together with compressed air to perform a blasting treatment. Liner 3
The surface of the base material is roughened. In this blasting process, if the air pressure is too high, the blast material sticks into the base material, so 3
It is desirable to carry out in a short time with an air pressure of about kgf / cm 2 . (2) When the thermal spray material is plasma sprayed after the blasting treatment, the bond strength between the metal materials is generally weak, so the inner surface of the cylinder liner 3 is provided with the bond layer 11 for coating. The bond layer 11 can improve heat cycle resistance and thermal shock resistance. When the adhesion strength of the thermal spray material is not so required, the thermal spraying is performed directly without providing the bond layer 11.
【００２６】（３） 次いで、シリンダライナー３を回
転させ、この状態で図８および図９に示す内径溶射ガン
１４を用いて、該シリンダライナー３の内面に硬度領域
に応じてプラズマ溶射を行い、Ａ領域およびＢ領域にク
ロミナ・モリブデンサーメット皮膜の溶射皮膜１２を形
成し、Ｃ領域にモリブデン皮膜の溶射皮膜１３を形成す
る。プラズマ溶射は、陰極とノズル陽極の間の直流アー
クによって、送給される作動ガス（Ａｒ、Ｎ2 、Ｈ2 あ
るいはそれらの混合ガス）が熱せられて、プラズマジェ
ット１５となって、ノズル１６から噴出する。溶射材料
は粉末で供給され、この粉末粒子１７はプラズマジェッ
ト１５によって加熱ー加速され、基材表面に吹き付けら
れて皮膜となる。内径溶射ガン１４は、細長い筒状体１
８の先端部に設けたノズル１６からプラズマジェット１
５が発生するため、シリンダライナー３の内面の溶射に
適している。また、膜質の変更は、溶射途中で供給する
粉末材料を変えるだけで簡単に行える。(3) Next, the cylinder liner 3 is rotated, and in this state, plasma spraying is performed on the inner surface of the cylinder liner 3 by using the inner diameter spray gun 14 shown in FIGS. A chromina / molybdenum cermet coating 12 is formed in the areas A and B, and a molybdenum coating 13 is formed in the area C. In the plasma spraying, the working gas (Ar, N 2 , H 2 or a mixed gas thereof) fed is heated by the direct current arc between the cathode and the nozzle anode to form the plasma jet 15 and the nozzle 16 Gush out. The thermal spray material is supplied as powder, and the powder particles 17 are heated and accelerated by the plasma jet 15 and sprayed on the surface of the base material to form a film. The inner diameter spray gun 14 is an elongated tubular body 1.
8 from the nozzle 16 provided at the tip of the plasma jet 1
Since 5 is generated, it is suitable for thermal spraying of the inner surface of the cylinder liner 3. Further, the film quality can be easily changed only by changing the powder material supplied during the thermal spraying.
【００２７】（４） このようにして形成された溶射皮
膜１２，１３は、ホーニングなどの研削加工によって膜
厚が２００μｍとなるように仕上げた。しかる後、この
シリンダライナー３を金型内にセットして、Ａｌ溶湯を
注入することにより鍛造を行う。すると、シリンダブロ
ック素材が形成されるため、該シリンダブロック素材に
所定の機械加工を施せば、溶射シリンダ１が得られる。(4) The thermal spray coatings 12 and 13 thus formed are finished by grinding such as honing so that the film thickness becomes 200 μm. After that, the cylinder liner 3 is set in a mold and forged by injecting molten Al. Then, since the cylinder block material is formed, the sprayed cylinder 1 can be obtained by subjecting the cylinder block material to predetermined machining.
【００２８】図１０は本発明に係る内燃機関のシリンダ
の第２実施例を示している。本実施例におけるタイプα
のシリンダライナー３ａ（図６参照）では、Ａ領域およ
びＢ領域の溶射皮膜１２ａが緻密な高硬度のクロミナ・
モリブデンサーメット皮膜で形成され、Ｃ領域の溶射皮
膜１２ａ′は溶射条件を操作して多孔質化することによ
り硬度を低下させたクロミナ・モリブデンサーメット皮
膜で形成されている。その他の構成および溶射皮膜の作
製方法は上記第１実施例と同様である。FIG. 10 shows a second embodiment of the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention. Type α in this embodiment
In the cylinder liner 3a (see FIG. 6), the sprayed coating 12a in the area A and the area B is dense and has high hardness.
The sprayed coating 12a 'in the C region is formed of a molybdenum cermet coating, and is formed of a chromina-molybdenum cermet coating whose hardness is lowered by making the coating porous by operating the spraying conditions. The other structure and the method for producing the sprayed coating are the same as those in the first embodiment.
【００２９】図１１は本発明に係る内燃機関のシリンダ
の第３実施例を示している。本実施例におけるタイプβ
のシリンダライナー３ｂ（図６参照）では、Ａ領域の溶
射皮膜１２ｂがクロミナ・モリブデンサーメット皮膜で
形成され、Ｂ領域およびＣ領域の溶射皮膜１３ｂはモリ
ブデン皮膜で形成されている。その他の構成および溶射
皮膜の作製方法は上記第１実施例と同様である。FIG. 11 shows a third embodiment of the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention. Type β in this embodiment
In the cylinder liner 3b (see FIG. 6), the thermal spray coating 12b in the area A is formed of the chromina molybdenum cermet coating, and the thermal spray coating 13b in the areas B and C is formed of the molybdenum coating. The other structure and the method for producing the sprayed coating are the same as those in the first embodiment.
【００３０】図１２は本発明に係る内燃機関のシリンダ
の第４実施例を示している。本実施例におけるタイプβ
のシリンダライナー３ｃ（図６参照）では、Ａ領域の溶
射皮膜１２ｃが緻密な高硬度のクロミナ・モリブデンサ
ーメット皮膜で形成され、Ｂ領域およびＣ領域の溶射皮
膜１２ｃ′は溶射条件を操作して多孔質化することによ
り低硬度のクロミナ・モリブデンサーメット皮膜で形成
されている。その他の構成および溶射皮膜の作製方法は
上記第１実施例と同様である。FIG. 12 shows a fourth embodiment of the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention. Type β in this embodiment
In the cylinder liner 3c of FIG. 6 (see FIG. 6), the thermal spray coating 12c in the area A is formed of a dense and high hardness chromina molybdenum cermet coating, and the thermal spray coating 12c 'in the area B and the area C is porous by controlling the thermal spraying conditions. Formed with a low hardness chromina molybdenum cermet film by qualification. The other structure and the method for producing the sprayed coating are the same as those in the first embodiment.
【００３１】図１３は本発明に係る内燃機関のシリンダ
の第５実施例を示している。本実施例におけるタイプγ
のシリンダライナー３ｄ（図６参照）では、Ａ領域の溶
射皮膜１２ｄがクロミナ・モリブデンサーメット皮膜で
形成され、Ｂ領域の溶射皮膜１２ｄ′はクロミナ・モリ
ブデンサーメット材料とモリブデン材料を１：１の割合
で混合した皮膜で形成され、さらにＣ領域の溶射皮膜１
３ｄはモリブデン皮膜で形成されている。その他の構成
および溶射皮膜の作製方法は上記第１実施例と同様であ
る。FIG. 13 shows a fifth embodiment of the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention. Type γ in this example
In the cylinder liner 3d (see FIG. 6), the thermal spray coating 12d in the A region is formed of the chromina molybdenum cermet coating, and the thermal spray coating 12d 'in the B region is the chromina molybdenum cermet material and the molybdenum material in a ratio of 1: 1. Thermal sprayed coating 1 in the C region, which is formed of mixed coatings
3d is formed of a molybdenum film. The other structure and the method for producing the sprayed coating are the same as those in the first embodiment.
【００３２】図１４は本発明に係る内燃機関のシリンダ
の第６実施例を示している。本実施例におけるタイプδ
のシリンダライナー３ｅ（図６参照）では、Ａ領域の溶
射皮膜１２ｅがクロミナ・モリブデンサーメット皮膜で
形成され、Ｂ領域の溶射皮膜１２ｅ′はＣ領域に向かう
に従ってクロミナ・モリブデンサーメット材１００％か
ら次第にモリブデン量を増加させて最終的にモリブデン
量１００％の傾斜層とした皮膜で形成され、さらにＣ領
域の溶射皮膜１３ｅはモリブデン皮膜で形成されてい
る。その他の構成および溶射皮膜の作製方法は上記第１
実施例と同様である。FIG. 14 shows a sixth embodiment of the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention. Type δ in this embodiment
In the cylinder liner 3e of FIG. 6 (see FIG. 6), the sprayed coating 12e in the A region is formed of the chromina molybdenum cermet coating, and the sprayed coating 12e 'in the B region gradually becomes molybdenum from 100% of the chromina molybdenum cermet material toward the C region. The amount is increased to finally form a gradient layer having a molybdenum content of 100%, and the thermal spray coating 13e in the C region is formed of a molybdenum coating. Other configurations and the method for producing the sprayed coating are the same as those in the first
It is similar to the embodiment.
【００３３】上記した第１〜第６実施例の効果を調査す
るために、モリブデン単一層を形成したシリンダライナ
ーとクロミナ・モリブデンサーメット単一層を形成した
シリンダライナーを作製し、これらシリンダライナーお
よび上記各実施例のシリンダライナー３を用いてエンジ
ンテストを行った。このエンジンテストでは、最悪の使
用条件を想定して潤滑油のない状態で始動を数回行っ
た。このテスト結果を以下の表１に示す。In order to investigate the effects of the above-described first to sixth embodiments, a cylinder liner formed with a single layer of molybdenum and a cylinder liner formed with a single layer of chromina / molybdenum cermet were prepared. An engine test was performed using the cylinder liner 3 of the example. In this engine test, the engine was run several times in the absence of lubricating oil assuming the worst usage conditions. The test results are shown in Table 1 below.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】上記表１から、第１〜第６実施例では、単
一層のシリンダライナーと比べて、スカッフィングを発
生せず、シリンダライナーおよびピストンスカート部の
摩耗状況が良好であることが判る。これは、第１〜第６
実施例のシリンダライナーにおいて、材料や溶射条件が
変化することにより皮膜の空孔率が低硬度域に移るにつ
れて増えることが予想され、そのため、潤滑油を伴った
実際のエンジンにおいては空孔が油溜まりとなり、摺動
特性が改善され、より一層効果が向上するものと推察さ
れる。From Table 1 above, it can be seen that in the first to sixth embodiments, scuffing does not occur and the wear condition of the cylinder liner and piston skirt is better than in the single layer cylinder liner. This is the 1st-6th
In the cylinder liner of the example, it is expected that the porosity of the coating will increase as the hardness shifts to the low hardness region due to changes in the material and the spraying conditions. It is estimated that the water will accumulate, the sliding characteristics will be improved, and the effect will be further improved.
【００３６】以上、本発明の各実施例につき述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能
である。The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
【００３７】既述の実施例では、モリブデンをボンド層
１１とし、表層にクロミナ・モリブデンサーメット皮膜
１２およびモリブデン皮膜１３をプラズマ溶射したが、
使用条件その他により、アルミナや鉄系材料その他各種
材料を高速フレーム溶射やアーク溶射等の各種溶射方法
で溶射してもよい。また、タイプγ，タイプδのシリン
ダライナー３のＢ領域においては、粉末を混合すること
により中硬度域ｂ，硬度遷移域ｄを得たが、多種の別材
料を多数使用して形成してもよい。２種以上の粉末を用
いると、硬度変化だけでなく、ピストンリング６および
ピストン２の各材質に対して良好な摺動特性を持つ材料
を各部に適用することができる。In the above-described embodiment, molybdenum is used as the bond layer 11, and the chromina / molybdenum cermet film 12 and the molybdenum film 13 are plasma sprayed on the surface layer.
Alumina, iron-based materials and various other materials may be sprayed by various spraying methods such as high speed flame spraying and arc spraying depending on the conditions of use and other factors. In addition, in the B region of the type γ and type δ cylinder liner 3, although the medium hardness region b and the hardness transition region d were obtained by mixing the powders, it is possible to form them by using many different materials. Good. When two or more kinds of powders are used, not only the hardness change but also a material having good sliding characteristics for each material of the piston ring 6 and the piston 2 can be applied to each part.
【００３８】本実施例では、硬度の違いだけについて説
明したが、ピストン摺動域（Ｂ，Ｃ領域）の摺動特性を
向上させることにより、更に効果を向上させることがで
き、この方法は、本発明の溶射シリンダでは領域に応じ
て材料、溶射等を変えることにより容易に行うことがで
きる。例えば、緻密性を変化させると、低硬度域で空孔
が増えるため、油溜まりとしての効果を増大させること
ができる。なお、既述の実施例では、内径溶射ガン１４
を用いてプラズマ溶射を行ったが、この内径溶射ガン１
４の代わりに図１５に示す通常の直筒溶射ガン２４を使
用してプラズマ溶射を行ってもよい。In the present embodiment, only the difference in hardness has been described, but the effect can be further improved by improving the sliding characteristics in the piston sliding area (B and C areas). The thermal spraying cylinder of the present invention can be easily performed by changing the material, thermal spraying, etc. depending on the area. For example, when the denseness is changed, the number of pores in the low hardness region increases, so that the effect as an oil reservoir can be increased. In the embodiment described above, the inner diameter spray gun 14
Plasma spraying was carried out using
Instead of No. 4, plasma spraying may be performed by using an ordinary straight cylinder spray gun 24 shown in FIG.
【００３９】[0039]
【発明の効果】上述の如く、本発明に係る内燃機関のシ
リンダは、シリンダライナーの内面に溶射皮膜を形成
し、該溶射皮膜によりピストンリングの摺動面を高硬度
域とし、他の部分を低硬度域として構成しているので、
ピストンリングに対する耐スカッフィング性が高く、か
つピストンスカート部に対する攻撃性の低いシリンダラ
イナーの内面を持っており、しかも、ピストンスカート
部にＳｎめっきやＭｏＳ2のコーティングが必要でなく
なり、コストダウンを図ることができるとともに、優れ
た耐久性を有し、ピストンスカート部の摩耗を抑制する
ことができる。As described above, in the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention, the sprayed coating is formed on the inner surface of the cylinder liner, and the sliding surface of the piston ring is made to have a high hardness region by the sprayed coating, and the other portions are Since it is configured as a low hardness range,
The inner surface of the cylinder liner has high scuffing resistance to the piston ring and low attack to the piston skirt, and the piston skirt does not require Sn plating or MoS 2 coating, thus reducing costs. In addition to having excellent durability, it is possible to suppress wear of the piston skirt portion.
【００４０】また、本発明に係る内燃機関のシリンダ
は、シリンダライナーの内面に異なる硬度の溶射皮膜を
形成し、該溶射皮膜により、ピストン上死点においてピ
ストンリングによるスカッフィング力を受ける面を高硬
度域とし、該高硬度域からピストン下死点までにおける
ピストンリングの摺動面を中硬度域および硬度遷移域の
いずれか一方とし、その他の部分を低硬度域として構成
しているので、中硬度域または硬度遷移域の存在により
高硬度域から低硬度域に向かって境界部の硬度を徐々に
変化させることができ、これによってピストンリングお
よびピストンの両方が摺動する部分におけるピストンへ
の攻撃性を低く抑えることができるとともに、偏摩耗が
起こりにくくなり、相手材に対して耐摩耗性の向上が図
れる。Further, in the cylinder of the internal combustion engine according to the present invention, a sprayed coating having different hardness is formed on the inner surface of the cylinder liner, and the surface subjected to the scuffing force by the piston ring at the piston top dead center has a high hardness. Since the sliding surface of the piston ring from the high hardness region to the piston bottom dead center is one of the medium hardness region and the hardness transition region, and the other portion is the low hardness region, the medium hardness region Area or hardness transition area, it is possible to gradually change the hardness of the boundary part from the high hardness area to the low hardness area, which causes the aggression to the piston in the part where both the piston ring and the piston slide. Can be suppressed to a low level, uneven wear is less likely to occur, and wear resistance with respect to the mating material can be improved.
【００４１】さらに、本発明に係る内燃機関のシリンダ
の製造方法は、ブラスト処理を行ってシリンダライナー
の内面を粗面化し、この粗面化しているシリンダライナ
ーの内面に、硬度領域に応じて溶射ガンから加熱した溶
射材料の粉末を溶射することにより溶射皮膜を形成し、
その後、前記溶射皮膜を研削加工して溶射シリンダを製
造しているので、溶射皮膜の緻密性を変えたり、あるい
は２種類以上の溶射材料を用いたりしてシリンダライナ
ーの硬度域を簡単に変えることができ、しかも、高硬度
皮膜を全体に形成するよりも加工が容易で、ホーニング
に掛かる加工コストを低減させることができる。Further, in the method of manufacturing a cylinder for an internal combustion engine according to the present invention, the inner surface of the cylinder liner is roughened by blasting, and the inner surface of the roughened cylinder liner is sprayed according to the hardness region. A thermal spray coating is formed by spraying the powder of the thermal spray material heated from the gun,
After that, since the spray coating is manufactured by grinding the spray coating, the hardness range of the cylinder liner can be easily changed by changing the denseness of the spray coating or by using two or more types of spray materials. In addition, it is easier to process than forming a high hardness coating on the whole, and the processing cost for honing can be reduced.
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関のシリンダに
使用されるシリンダライナーに加わる力の概要のうち、
ピストン上死点での状態を示す概念図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a force applied to a cylinder liner used in a cylinder of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
It is a conceptual diagram which shows the state in a piston top dead center.
【図２】上記シリンダライナーに加わる力の概要のう
ち、ピストン下死点での状態を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state at a piston bottom dead center of the outline of the force applied to the cylinder liner.
【図３】上記シリンダライナーに加わる力の概要のう
ち、ピストンの往復運動時での状態を示す概念図であ
る。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state of the force applied to the cylinder liner during reciprocating movement of a piston.
【図４】上記ピストンのピストンスカート部が力を受け
る領域を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a region where a piston skirt portion of the piston receives a force.
【図５】本発明の一実施例に係るシリンダライナーを
Ａ，Ｂ，Ｃ領域に場合分けした状態を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a cylinder liner according to an embodiment of the present invention is divided into A, B, and C areas.
【図６】上記シリンダライナーの硬度領域の分け方を示
す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing how to divide the hardness region of the cylinder liner.
【図７】本発明の第１実施例に係る溶射皮膜を内面に形
成したシリンダライナーを示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cylinder liner having an inner surface coated with a thermal spray coating according to the first embodiment of the present invention.
【図８】内径溶射ガンを用いてシリンダライナーの内面
に溶射皮膜を形成している状態を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where a thermal spray coating is formed on the inner surface of a cylinder liner using an inner diameter spray gun.
【図９】上記内径溶射ガンを概念的に示す断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view conceptually showing the inner diameter spray gun.
【図１０】本発明の第２実施例に係る溶射皮膜を内面に
形成したシリンダライナーを示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cylinder liner having an inner surface formed with a thermal spray coating according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第３実施例に係る溶射皮膜を内面に
形成したシリンダライナーを示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cylinder liner having an inner surface formed with a thermal spray coating according to a third embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第４実施例に係る溶射皮膜を内面に
形成したシリンダライナーを示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cylinder liner having a sprayed coating formed on the inner surface according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第５実施例に係る溶射皮膜を内面に
形成したシリンダライナーを示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a cylinder liner having an inner surface formed with a thermal spray coating according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第６実施例に係る溶射皮膜を内面に
形成したシリンダライナーを示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing a cylinder liner having an inner surface formed with a thermal spray coating according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の変形例に係る直筒の溶射ガンを用い
てシリンダライナーの内面に溶射皮膜を形成している状
態を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which a thermal spray coating is formed on the inner surface of a cylinder liner using a straight-tube thermal spray gun according to a modification of the present invention.
【図１６】従来のピストンとシリンダライナーを概念的
に示す平面図である。FIG. 16 is a plan view conceptually showing a conventional piston and cylinder liner.
【図１７】従来のピストンとシリンダライナーを概念的
に示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view conceptually showing a conventional piston and cylinder liner.
１ シリンダ ２ ピストン ３ シリンダライナー ６ ピストンリング ７ ピストンスカート部 １１ ボンド層 １２，１３ 溶射皮膜 １４，２４ 溶射ガン ａ 高硬度域 ｂ 中硬度域 ｃ 低硬度域 ｄ 硬度遷移域 1 Cylinder 2 Piston 3 Cylinder Liner 6 Piston Ring 7 Piston Skirt Part 11 Bond Layer 12,13 Thermal Spray Coating 14,24 Thermal Spray Gun a High hardness range b Medium hardness range c Low hardness range d Hardness transition range
Claims (3)
成し、該溶射皮膜によりピストンリングの摺動面を高硬
度域とし、他の部分を低硬度域として構成したことを特
徴とする内燃機関のシリンダ。1. An internal combustion engine characterized in that a thermal spray coating is formed on the inner surface of a cylinder liner, and the sliding surface of the piston ring is made to have a high hardness region and the other portions are made to have a low hardness region by the thermal spray coating. Cylinder.
溶射皮膜を形成し、該溶射皮膜により、ピストン上死点
においてピストンリングによるスカッフィング力を受け
る面を高硬度域とし、該高硬度域からピストン下死点ま
でにおけるピストンリングの摺動面を中硬度域および硬
度遷移域のいずれか一方とし、その他の部分を低硬度域
として構成したことを特徴とする内燃機関のシリンダ。2. A cylinder liner is provided with a sprayed coating of different hardness on the inner surface thereof, and the sprayed coating has a surface having a scuffing force of the piston ring at the top dead center of the piston in a high hardness region, and the surface from the high hardness region to the bottom of the piston. A cylinder of an internal combustion engine, wherein the sliding surface of the piston ring up to the dead point is one of a medium hardness range and a hardness transition range, and the other part is a low hardness range.
の内面を粗面化し、この粗面化しているシリンダライナ
ーの内面に、硬度領域に応じて溶射ガンから加熱した溶
射材料の粉末を溶射することにより溶射皮膜を形成し、
その後、前記溶射皮膜を研削加工して溶射シリンダを製
造したことを特徴とする内燃機関のシリンダ製造方法。3. A blast treatment is performed to roughen the inner surface of the cylinder liner, and the inner surface of the roughened cylinder liner is sprayed with a powder of a thermal spray material heated from a thermal spray gun according to the hardness region. Form a thermal spray coating,
Then, a method for producing a cylinder for an internal combustion engine, characterized in that the thermal spray coating is ground to produce a thermal spray cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4799195A JPH08246944A (en) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | Cylinder for internal combustion engine and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4799195A JPH08246944A (en) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | Cylinder for internal combustion engine and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246944A true JPH08246944A (en) | 1996-09-24 |
Family
ID=12790796
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|---|---|---|---|
| JP4799195A Pending JPH08246944A (en) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | Cylinder for internal combustion engine and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08246944A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005298884A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Nissan Motor Co Ltd | Method for adjusting porosity in thermal-sprayed film, and cylinder block of engine having porosity in inner face of cylinder bore adjusted with the method |
| EP1795269A2 (en) | 2005-12-09 | 2007-06-13 | Nissan Motor Company Limited | Spray coating apparatus and method |
| JP2009115037A (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of engine block |
| JP2010159768A (en) * | 2010-03-30 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing cylinder liner |
| WO2018016130A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Ｔｐｒ株式会社 | Method of manufacturing internal combustion engine, internal combustion engine, and coupling cylinder |
| WO2019142270A1 (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | Ｔｐｒ株式会社 | Internal combustion engine manufacturing method, internal combustion engine, and coupling cylinder |
| JP2019524997A (en) * | 2016-07-13 | 2019-09-05 | エリコン メテコ アクチェンゲゼルシャフト、ヴォーレン | Cylinder bore coating that does not pre-activate the surface |
| JP2020051390A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | ダイハツ工業株式会社 | Structure of cylinder of internal combustion engine |
| CN112502845A (en) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 安庆帝伯格茨缸套有限公司 | Inner circle three-section type high-wear-resistance air-tightness cylinder sleeve |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP4799195A patent/JPH08246944A/en active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005298884A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Nissan Motor Co Ltd | Method for adjusting porosity in thermal-sprayed film, and cylinder block of engine having porosity in inner face of cylinder bore adjusted with the method |
| JP4561153B2 (en) * | 2004-04-09 | 2010-10-13 | 日産自動車株式会社 | Method for adjusting porosity of sprayed coating and cylinder block of engine in which porosity of inner surface of cylinder bore is adjusted by this method |
| EP1795269A2 (en) | 2005-12-09 | 2007-06-13 | Nissan Motor Company Limited | Spray coating apparatus and method |
| US7555837B2 (en) | 2005-12-09 | 2009-07-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Spray coating method and spray coating device |
| JP2009115037A (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of engine block |
| JP2010159768A (en) * | 2010-03-30 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing cylinder liner |
| JP2019524997A (en) * | 2016-07-13 | 2019-09-05 | エリコン メテコ アクチェンゲゼルシャフト、ヴォーレン | Cylinder bore coating that does not pre-activate the surface |
| JP2018053898A (en) * | 2016-07-19 | 2018-04-05 | Ｔｐｒ株式会社 | Process of manufacture of internal combustion engine, internal combustion engine and connected cylinder |
| JP2018017237A (en) * | 2016-07-19 | 2018-02-01 | Ｔｐｒ株式会社 | Manufacturing method of internal combustion engine |
| JPWO2018016130A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-08-02 | Ｔｐｒ株式会社 | Internal combustion engine manufacturing method, internal combustion engine, and connecting cylinder |
| JP2019007491A (en) * | 2016-07-19 | 2019-01-17 | Ｔｐｒ株式会社 | Manufacturing method of internal combustion engine, and internal combustion engine |
| CN109415994A (en) * | 2016-07-19 | 2019-03-01 | 帝伯爱尔株式会社 | Manufacturing method, internal combustion engine and the connection cylinder of internal combustion engine |
| WO2018016130A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Ｔｐｒ株式会社 | Method of manufacturing internal combustion engine, internal combustion engine, and coupling cylinder |
| US10837399B2 (en) | 2016-07-19 | 2020-11-17 | Tpr Co., Ltd. | Method of manufacturing internal combustion engine, internal combustion engine, and connected cylinder |
| WO2019142270A1 (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | Ｔｐｒ株式会社 | Internal combustion engine manufacturing method, internal combustion engine, and coupling cylinder |
| JPWO2019142270A1 (en) * | 2018-01-17 | 2020-11-19 | Ｔｐｒ株式会社 | Manufacturing method of internal combustion engine, internal combustion engine and connecting cylinder |
| JP2020051390A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | ダイハツ工業株式会社 | Structure of cylinder of internal combustion engine |
| CN112502845A (en) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 安庆帝伯格茨缸套有限公司 | Inner circle three-section type high-wear-resistance air-tightness cylinder sleeve |
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